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DE2313095B1 - - Google Patents

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DE2313095B1
DE2313095B1 DE2313095A DE2313095A DE2313095B1 DE 2313095 B1 DE2313095 B1 DE 2313095B1 DE 2313095 A DE2313095 A DE 2313095A DE 2313095 A DE2313095 A DE 2313095A DE 2313095 B1 DE2313095 B1 DE 2313095B1
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Germany
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turbine
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head
delivery
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Georg Prof.Dr.-Ing. 7000 Stuttgart Hutarew
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JM Voith GmbH
Original Assignee
JM Voith GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/06—Stations or aggregates of water-storage type, e.g. comprising a turbine and a pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F03B15/00—Controlling
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/20—Hydro energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)
  • Control Of Water Turbines (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

zum Fördern in einem oberen, bis zur maximalen wiederum auf den Optimalwert bezogene Einheits-Förderhöhe reichenden Förderhöhenteilbereich; und wasserstrom O1VOiOp/ aufgetragen ist. Im Diagramm die Pumpenturbine als Pumpe allein zum Fördern in sind für den Turbinenbetrieb die an sich bekannten, einem unteren, bis zur kleinsten Förderhöhe reichen- als Muschelkurven bezeichneten Wirkungsgradkurven den Förderhöhenteilbereich ausgelegt ist, wobei 5 rj/rjopt und die Kurven der verschiedenen Leitradbeide Bereiche wenigstens aneinandergrenzen, wäh- öffnungen alavM eingezeichnet sowie die Pumpenrend die Pumpenturbine als Turbine zum Betrieb in- kennlinie Pu für den Pumpbetrieb der Pumpenturbine. nerhalb des gesamten Fallhöhenbereiches dient. Da- Zusätzlich sind hier zum besseren Verständnis rechts bei wird die Pumpenturbine zweckmäßigerweise der- an das Diagramm angefügt die Kurven der Kaviart ausgelegt, daß die maximale Förderhöhe in an io tationsbeiwerte σ und der Wirkungsgrade r\P für den sich bekannter Weise im Bereich des Optimums des Pumpbetrieb der Pumpenturbine, und zwar in Ab-Turbinenkennfeldes, vorzugsweise etwas unterhalb hängigkeit von Q(IQlopt.
der optimalen Einheitsdrehzahl, liegt. Zunächst seien das Betriebsverhalten einer be-for conveying in an upper conveying height sub-range reaching up to the maximum unit conveying height again based on the optimum value; and water flow O 1 VOiOp / is plotted. In the diagram of the pump turbine as a pump only for pumping into the turbine operation, the efficiency curves known per se, a lower, reaching down to the smallest delivery head - called shell curves - are designed for the delivery head sub-range, where 5 rj / rj opt and the curves of the various stator are both areas at least adjoin one another, as indicated by openings ala VM, and the pump turbine as a turbine for operation in the characteristic curve Pu for the pump operation of the pump turbine. is used within the entire drop height range. In addition, for a better understanding, the pump turbine is expediently appended to the diagram and the cavi type curves are designed so that the maximum delivery head in an io tation coefficients σ and the efficiency r \ P for the known way in the range of the optimum of the pumping operation of the pump turbine, namely in the down turbine map, preferably somewhat below the dependency of Q (IQl opt .
the optimal unit speed. First of all, let the operating behavior of a

Man erhält so eine Pumpspeicheranlage mit gro- kannten Pumpspeicheranlage mit lediglich einerIn this way, a pumped storage system is obtained with a well-known pumped storage system with only one

ßem Fall- bzw. Förderhöhenbereich, die in wirt- 15 Pumpenturbine an Hand dieses Diagramms erläutert,ßem head or head range, which is explained in economic 15 pump turbine with the help of this diagram,

schaftlicher Weise sowohl im Turbinenbetrieb als Hierfür sind im Diagramm strichpunktiert H1 max undIn economic terms, both in turbine operation and for this purpose, H 1 max and H 1 are shown in dash-dotted lines in the diagram

auch im Pumpenbetrieb bei gutem Wirkungsgrad und H1 min für die maximale und minimale Fall- bzw.even in pump operation with good efficiency and H 1 min for the maximum and minimum drop or

insbesondere im Pumpenbetrieb unter weitestgehen- Förderhöhe für den relativ großen Betriebsbereich F1 especially in pump operation below the greatest possible delivery head for the relatively large operating range F 1

der Vermeidung kavitationsgefährdeter Bereiche ar- eingezeichnet; dabei sind zur Vereinfachung der Dar-the avoidance of areas at risk of cavitation ar- marked; to simplify the presentation

beitet. 20 stellung die Rohrleitungsverluste unberücksichtigt ge-working. 20 position the pipeline losses are not taken into account

Es ist zwar zum Bewältigen großer Fall- bzw. lassen. Im Turbinenbetrieb liegt dieser Bereich be-Förderhöhen eine Pumpspeicheranlage mit einer kanntlich außerhalb des Optimalpunktes η/ηορί = 1, Pumpenturbine und einer zusätzlichen Pumpe be- für die maximale Fallhöhe Hlmax zwar noch relativ kanntgeworden, bei welcher im Pumpenbetrieb beide nahe diesem Punkt, aber bei minimaler Fallhöhe Maschinen hintereinandergeschaltet gleichzeitig zum 25 H1 min selbst bei voller Leitradöffnung a/avoU = 1 Einsatz kommen (Aufsatz »Hydraulische Maschinen unterhalb η/ηορί — 0,7. Für den Pumpbetrieb ist aus für Pumpspeicheranlagen...« von E. H. Mühle- dem Diagramm zu ersehen, daß im unteren Fördermann in Escher-Wyss-Mitteilungen 1972/1, S. 3 höhenteilbereich sich, wie schon anfangs dargelegt, bis 11, insbesondere Bild 6, S. 6). Dabei übernimmt ungünstige Kavitationsbeiwerte σ und Wirkungsjede Maschine einen Teil der Gesamtförderhöhe. Für 3° grade ηΡ ergeben. In dem dargestellten Diagrammdie Bewältigung eines großen Förderhöhenbereiches beispiel liegen diese ungünstigen Werte etwa über ist eine solche Anlage jedoch nicht geeignet, da hier Q1Vo1O,,; = 1,4.It is true that it is great to deal with. In turbine operation, this range is a pump storage system with a known outside of the optimum point η / η ορί = 1, pump turbine and an additional pump for the maximum head H lmax has been relatively known, at which in pump operation both close to this point, but with a minimum height of fall, machines can be connected in series at the same time for 25 H 1 min even with full diffuser opening a / a voU = 1 (essay »Hydraulic machines below η / η ορί - 0.7. from EH Mühle- the diagram that in the lower Fördermann in Escher-Wyss-Mitteilungen 1972/1, p. 3, the height sub-area, as already explained at the beginning, is up to 11, especially Fig. 6, p. 6). Each machine takes on part of the total delivery head. For 3 ° grade η Ρ results. In the diagram shown, the handling of a large delivery head range, for example, these unfavorable values are approximately above, however, such a system is not suitable because here Q 1 Vo 1 O ,,; = 1.4.

die gleichen oben geschilderten nachteiligen Betriebs- Völlig anders liegen die Verhältnisse, wenn die zustände auftreten würden. Außerdem macht diese Speicheranlage gemäß der Erfindung ausgeführt ist. Anordnung eine besondere Anfahrturbine notwendig, 35 Der Fall- bzw. Förderhöhenbereich F2 ist für diesen während bei einer Anlage nach der vorliegenden Er- Fall mit entsprechenden Linien Strich-Punkt-Punktfindung auf eine besondere Anfahrturbine verzichtet Strich für H2min bzw. H2max im Diagramm der Fig. 1 werden kann, wenn gemäß einer bevorzugten Aus- eingezeichnet. Es ist klar ersichtlich, daß der Optimalführangsform der Erfindung die zusätzliche Pumpe punkt η/ηορί = 1 für den Turbinenbetrieb voll erfaßt in der gleichen Drehrichtung wie die Pumpenturbine 4° wird und nahe bei H2max liegt. Auch für H2min erim Turbinenbetrieb betrieben wird. Dann kann näm- geben sich noch recht günstige Wirkungsgradwerte, lieh die Pumpe mit der als Turbine laufenden Pum- Für den Pumpenbetrieb zerfällt der Förderhöhenpenturbine hochgefahren werden und die Pumpe als bereich F, in zwei Teilbereiche F2 „ und F20. Die Anfahrturbine für die Pumpenturbine in Pumpen- Pumpenturbine kann natürlich für den Pumpendrehrichtung eingesetzt werden. Obwohl letzteres nur 45 betrieb nur in dem unteren Fallhöhenbereich F2 „ bis im unteren Fallhöhenbereich geschieht, bei dem die herab zu H2 min eingesetzt werden. Die obere Grenze Pumpe als Turbine laufend in einem verhältnismäßig dieses Bereiches liegt etwa bei dem Wert Hlmax des ungünstigen Betriebsgebiet arbeitet, wird das in den ersten Beispiels einer Anlage mit einer Pumpenmeisten Fällen herab bis zur Mindestfallhöhe möglich turbine allein. Die sich für den Bereich F2 „ ergebensein, weil einmal die Pumpennennleistung der Pum- 50 den ηΡ- und σ-Werte in der Höhe des Schnittpunktes penturbine kleiner ist als die der Pumpe und zum H2min mit der Pumpenkennlinie Pm sind wesentlich anderen beim Anfahren gegen den geschlossenen günstiger als im zuerst dargestellten Fall. Der an-Leitapparat maximal nur etwa 25 °/o der Nennleistung grenzende obere Teilbereich F20 wird allein von der benötigt werden, wenn die Nenndrehzahl erreicht ist. zusätzlichen Pumpe übernommen, die speziell fürThe same disadvantageous operating conditions described above are completely different if the conditions were to occur. In addition, this storage system is implemented according to the invention. Arrangement of a special approach turbine is necessary, 35 The drop or delivery head range F 2 is dispensed with for this while in a system according to the present case with corresponding lines dash-dot-dot finding, dash for H 2min or H 2max im The diagram of FIG. 1 can be drawn in according to a preferred embodiment. It can be clearly seen that the Optimalführangsform of the invention, the additional pump point η / η ορί = 1 for the turbine operation is fully recorded in the same direction of rotation as the pump turbine 4 ° and is close to H 2max . It is also operated in turbine mode for H 2min. Then namely may be still quite favorable efficiency values, the pump borrowed with the running as a turbine pump for pump operation breaks the Förderhöhenpenturbine be ramped up and the pump as area F, into two sections F 2 'and F 20th The starting turbine for the pump turbine in the pump-pump turbine can of course be used for the direction of rotation of the pump. Although the latter only operated in the lower drop height range F 2 "up to the lower drop height range, in which the down to H 2 min are used. The upper limit of the pump as a turbine running in a proportionately this range is approximately at the value H lmax of the unfavorable operating area, which in the first example of a system with a pump is possible in most cases down to the minimum head of the turbine alone. The result for the area F 2 "because the pump nominal power of the pumps 50 the η Ρ - and σ values at the height of the intersection penturbine is smaller than that of the pump and for H 2min with the pump characteristic curve Pm are significantly different Starting against the closed one is cheaper than in the case shown first. The upper sub-area F 20 , bordering a maximum of only about 25% of the nominal power, will be required by the guide apparatus only when the nominal speed is reached. additional pump taken specifically for

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeich- 55 diesen Förderhöhenteilbereich ausgelegt werdenThe invention is interpreted below with reference to the drawing 55 of this delivery height sub-range

nung näher erläutert. Darin zeigt kann. Die Aufteilung beider Pumpbereiche sollte soexplained in more detail. In it shows can. The division of both pumping areas should be like this

Fig. 1 ein Kennfelddiagramm der Maschinen einer erfolgen, daß sich eine gewisse Überlappung ergibt Pumpspeicheranlage nach der Erfindung und . und daß insgesamt ein optimaler Wirkungsgrad undFig. 1 is a map diagram of the machines that take place that there is a certain overlap Pump storage system according to the invention and. and that overall an optimal efficiency and

F i g. 2 und 3 schematisch zwei beispielsweise An- eine geringstmögliche Einbaukote erzielbar ist.F i g. 2 and 3 schematically two, for example, the lowest possible installation point can be achieved.

Ordnungsmöglichkeiten der Maschinen einer solchen 60 In Fig. 2 ist als Beispiel eine erfindungsgemäßePossibilities for ordering the machines of such a 60 In FIG. 2, an example according to the invention is shown

Anlage. Anlage mit liegender Welle 4 dargestellt. ZwischenSystem. Plant with horizontal shaft 4 shown. Between

In dem Diagramm nach Fig. 1 sind auf der Abs- der Pumpenturbine 5 und der zusätzlichen Pumpe 6In the diagram according to FIG. 1, the pump turbine 5 and the additional pump 6 are on the abs

zisse von links nach rechts steigend die jeweils auf ist der Motorgenerator 7 angeordnet. Die jeweilszissa increasing from left to right, the motor generator 7 is arranged in each case. The respectively

den Optimalwert bezogenen Einheitsdrehzahlen H1'/ nicht im Einsatz befindliche Maschine 5 oder 6 wirdthe optimum value related unit speeds H 1 '/ machine 5 or 6 not in use

Ti1OpI 111Id von rechts nach links steigend der ent- 65 belüftet. Ti 1 OpI 111 Id increasing from right to left the vented.

sprechend ebenfalls jeweils auf den Optimalwert be- Bei einem Maschinensatz mit senkrechter Welle 8In a machine set with a vertical shaft 8

zogene Wert für die Fall- bzw. Förderhöhe H/Hopt gemäß F i g. 3 sollte möglichst diejenige hydraulischeExtracted value for the head or delivery height H / H opt according to FIG. 3 should be hydraulic if possible

aufgetragen, während auf der Ordinate Links der Maschine nach unten gesetzt werden, welche dieplotted, while on the ordinate links of the machine are set down, which the

größere Zulaufhöhe benötigt. Ih dem Ausführungsbeispiel ist die Pumpenturbine 5 für eine größere Zulaufhöhe ausgelegt, denn vorteilhafterweise sollte das Saugrohr 9 der Pumpenturbine 5 nicht von der Welle 8 durchdrungen sein und mit Rücksicht auf den Turbinenbetrieb eine ausreichende axiale Erstreckung des Saugkrümmers verwirklicht werden können. Die Pumpe 6 ist in diesem Beispiel unmittelbar über der Pumpenturbine angeordnet. Es besteht aber auch die Möglichkeit, sie oberhalb des Motorgenerators 7 mit nach oben gehendem Saugkrümmer anzuordnen.greater inlet height required. In the exemplary embodiment, the pump turbine 5 is designed for a greater inlet height, because advantageously the suction pipe 9 of the pump turbine 5 should not be penetrated by the shaft 8 and a sufficient axial extension of the suction manifold can be achieved with regard to turbine operation. In this example, the pump 6 is arranged directly above the pump turbine. But there is also the possibility of arranging them above the motor generator 7 with the intake manifold going upwards.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (5)

1 2 im Pumpbetrieb muß mit wachsender Entfernung Patentansprüche: vom optimalen Betriebspunkt infolge von Strömungs ablösungen mit zunehmenden Druckschwankungen1 2 in pumping operation must with increasing distance claims: from the optimal operating point as a result of flow replacements with increasing pressure fluctuations 1. Pumpspeicheranlage, insbesondere für gro- am Eintritt sowohl des Leitapparates als auch des ßen Fall- bzw. Förderhöhenbereich, mit einer 5 Laufrades gerechnet werden. Am gravierendsten ist mit dem elektrischen Motorgenerator gekoppel- aber, daß im Pumpbetrieb mit zunehmender Entferten Pumpenturbine mit verstellbaren Leitschau- nung vom optimalen Betriebspunkt das Kavitationsfein, dadurch gekennzeichnet, daß in verhalten immer ungünstiger wird.1. Pump storage system, especially for large at the inlet of both the diffuser and the ßen fall or delivery height range, can be expected with a 5 impeller. Most serious is coupled with the electric motor generator but that in pumping operation with increasing distances Pump turbine with adjustable guide view from the optimal operating point the cavitation fine, characterized in that behavior is becoming increasingly unfavorable. an sich bekannter Weise zusätzlich eine gleich- Es ist bekannt, zur Vermeidung unerwünschter falls mit dem elektrischen Motorgenerator ge- ίο Kavitationsauswirkungen sowohl hinsichtlich evenkoppelte Pumpe angeordnet ist und daß Pumpen- tueller Materialzerstörung als auch hinsichtlich eines turbine und Pumpe je für sich allein mit dem nachteiligen Einflusses auf die Kennlinien mit wach-Betriebsmittel beaufschlagbar sind und die zu- sendem Förderhöhenbereich wesentlich tiefere Einsätzliche Pumpe allein zum Fördern in einem baukoten der Maschine zu wählen als bei kleinerem oberen, bis zur maximalen Förderhöhe reichen- ig Förderhöhenbereich in der Nähe des optimalen Beden Förderhöhenteilbereich und die Pumpentur- triebspunktes. Aber vor allem die bei abnehmender bine als Pumpe allein zum Fördern in einem Förderhöhe oder zunehmendem Förderstrom verunteren, bis zur kleinsten Förderhöhe reichen- stärkt auftretende Druckseitenkavitation am Laufrad den Förderhöhenteilbereich ausgelegt ist, wobei würde wirtschaftlich nicht mehr zu verwirklichende beide Bereiche wenigstens aneinandergrenzen, ao extrem große Zulaufhöhen erfordern, um den damit während die Pumpenturbine als Turbine zum verbundenen Wirkungsgradabfall und ein Verschie-Verarbeiten des gesamten Fallhöhenbereiches ben auf der Kennlinie in den ab einem bestimmten dient. Bereich vorliegenden steilen Förderhöhenabfall zuIn a manner known per se, an additional equal- It is known to avoid undesirable if it is connected to the electric motor generator Pump is arranged and that pumping tueller material destruction as well as with regard to a turbine and pump each for themselves with the disadvantageous influence on the characteristic curves with awake equipment can be acted upon and the delivery head range to be sent is considerably deeper Select the pump only for pumping in a construction part of the machine than with a smaller one Upper, up to the maximum delivery head, sufficient delivery head range in the vicinity of the optimal beden Head sub-range and the pump drive point. But especially when it is decreasing bine as a pump only for pumping at a head or increasing flow rate, Pressure side cavitation on the impeller extends to the smallest delivery head the delivery head sub-range is designed, which would no longer be economically feasible the two areas at least border one another, requiring extremely high inlet heights in order to achieve this while the pump turbine as a turbine to the associated decrease in efficiency and a shift processing of the entire head range ben on the characteristic curve in the from a certain serves. Area of the present steep drop in delivery head 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn- vermeiden.2. System according to claim 1, thereby avoiding marked. zeichnet, daß die Pumpenturbine in an sich be- 25 Diese physikalisch bedingten Vorgänge gelten allkannter Weise derart ausgelegt ist, daß die gemein sowohl für sogenannte konventionelle, aus maximale Fallhöhe im Bereich des Optimums des Pumpe und Turbine bestehende Maschinensätze, als Turbinenkennfeldes, vorzugsweise etwas unter- auch für Maschinensätze mit umsteuerbaren Pumhalb der optimalen Einheitsdrehzahl, liegt. penturbinen. Bei letzteren liegen allerdings noch dieshows that the pump turbine is in itself 25 These physically conditioned processes are generally known Manner is designed in such a way that the common for both so-called conventional ones maximum head in the range of the optimum of the pump and turbine existing machine sets, as Turbine map, preferably a little below - also for machine sets with reversible pump half the optimal unit speed. penturbines. With the latter, however, there are still those 3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 30 folgenden Besonderheiten vor. Bedingt durch die regekennzeichnet, daß die Drehrichtung der Pumpe lative Lage der Pumpenkennlinie außerhalb des Opdie gleiche wie die der Pumpenturbine im Tür- timums des Turbinenkennfeldes kommt man schon binenbetrieb ist. bei einem viel kleineren Fallhöhenbereich mit ab-3. Plant according to claim 1 or 2, characterized by the following 30 features. Due to the re-marked, that the direction of rotation of the pump relative position of the pump curve outside of the Opdie the same as that of the pump turbine in the doorstep of the turbine map is already here industrial operation is. with a much smaller drop height range with 4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn- nehmender Fallhöhe in die beschriebenen ungünstizeichnet, daß zum Anfahren der Pumpenturbine 35 gen Zustände des Turbinenbetriebes.4. Installation according to claim 1, characterized by a falling height of the described unfavorable, that to start up the pump turbine 35 conditions of turbine operation. zum Pumpenbetrieb die Pumpe als Anfahrte- Es besteht zwar bis zu einem gewissen Grad imTo operate the pump, the pump is used as a start-up, although it does exist to a certain extent bine dient. Pumpenbetrieb bei einer Pumpenturbine mit verstell-bine serves. Pump operation in a pump turbine with adjustable 5. Anlage nach Anspruch 4, mit einem ver- barem Leitapparat die Möglichkeit, den Förderstrom stellbaren Leitapparat für die Pumpe, dadurch bei abnehmender Förderhöhe durch Verkleinern gekennzeichnet, daß der Leitapparat auf eine 40 der Leitradöffnung so zu begrenzen, daß die an sich, weitere als für normalen Pumpenbetrieb erforder- d. h. ohne verstellbaren Leitapparat, erforderliche liehe Öffnung offenbar ist. Einbautiefe verringert werden kann. Dabei wird aber5. Plant according to claim 4, with a verbarem diffuser the possibility of controlling the flow adjustable diffuser for the pump, thereby reducing the delivery head by reducing it characterized in that the diffuser is limited to a 40 of the diffuser opening so that the per se, more than required for normal pump operation d. H. without adjustable nozzle, required lent opening is evident. Installation depth can be reduced. But it will die Pumpenkennlinie in einen ungünstigen Wirkungsgradbereich verschoben. Die nachteilige Wirkung imthe pump curve shifted to an unfavorable efficiency range. The adverse effect in the 45 Turbinenbetrieb gegenüber einem Maschinensatz mit45 turbine operation compared to a machine set with getrennter Turbine kann zwar gegebenenfalls dadurch ausgeglichen werden, daß für den Turbinen-separate turbine can possibly be compensated by the fact that for the turbine Die Erfindung betrifft eine Pumpspeicheranlage, betrieb eine kleinere Drehzahl als für den Pumpeninsbesondere für großen Fall- bzw. Förderhöhen- betrieb gewählt wird. Dies zieht jedoch wieder einen bereich, mit einer mit dem elektrischen Motorgene- 50 großen Aufwand für den elektrischen Teil der Anrator gekoppelten Pumpenturbine mit verstellbaren lage nach sich und läßt sich nicht in jedem Drehzahl-Leitschaufeln, bereich vorteilhaft ausnutzen.The invention relates to a pump storage system, operated at a lower speed than for the pump in particular is selected for large drop or head operation. However, this draws one again area, with a large expense for the electrical part of the anrator with the electrical motor gen- 50 coupled pump turbine with adjustable position after itself and can not be in any speed guide vanes, Use the area advantageously. Bekanntlich liegen bei gleicher Drehzahl in beiden Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eineIt is known that at the same speed in both the object of the invention is to provide a Betriebsarten einer Pumpenturbine aus physikalischen Pumpspeicheranlage mit einer Pumpenturbine zu Gründen die Optima im Turbinen- und Pumpen- 55 schaffen, welche es gestattet, in beiden Betriebsarten betrieb bei verschiedenen Fall- bzw. Förderhöhen. einen weiten Höhenbereich zu überstreichen, wobei Bei Pumpspeicheranlagen mit relativ großem Be- die Anlage aber trotzdem in beiden Betriebsarten triebsbereich zwischen maximaler und minimaler außerhalb ungünstiger Kennfeldbereiche bezüglich Fall- bzw. Förderhöhe treten folgende erschwerende Kavitationsverhalten oder Wirkungsgrad arbeitet und Verhältnisse auf. In beiden Betriebsarten sind Be- 60 wirtschaftlich nicht vertretbar tiefe Einbaukoten soreiche mit relativ niedrigem Wirkungsgrad in Kauf wie eine elektrische Maschine mit zwei Drehzahlen zu nehmen; normalerweise ist dies in dem unteren vermieden werden.Operating modes of a pump turbine from physical pump storage system with a pump turbine too Reasons that create optimums in the turbine and pump 55, which allows it to be used in both operating modes operated at different drop or delivery heights. to cover a wide range of heights, whereby In the case of pumped storage systems with a relatively large load, the system is still in both operating modes drive range between maximum and minimum outside of unfavorable map areas with regard to The following aggravating cavitation behavior or efficiency occurs and the head of fall or delivery occurs Conditions on. In both modes of operation, installation depths that are not economically justifiable are rich with a relatively low efficiency as an electric machine with two speeds gain weight; usually this is to be avoided in the lower. Teil des Fall- und Förderhöhenbereiches der Fall. Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, daß inPart of the fall and head range is the case. The invention solves the problem that in Damit verbunden ist meist eine Steigerung der Lauf- an sich bekannter Weise zusätzlich eine gleichfalls unruhe. Im Turbinenbetrieb dehnt sich das mit 65 mit dem elektrischen Motorgenerator gekoppelte Druckschwankungen im Saugrohr und den damit zu- Pumpe angeordnet ist und daß Pumpenturbine und sammenhängenden nachteiligen Folgeerscheinungen Pumpe je für sich allein mit dem Betriebsmittel bebehaftete Gebiet stärker und weiter aus. Aber auch aufschlagbar sind und die zusätzliche Pumpe alleinThis is usually associated with an increase in running - in a manner known per se, an additional one restlessness. When the turbine is in operation, that which is coupled to the electric motor generator at 65 expands Pressure fluctuations in the suction pipe and the pump is arranged with it and that pump turbine and related disadvantageous sequelae pump each afflicted with the operating fluid on its own Territory stronger and wider. But can also be whipped and the additional pump alone
DE2313095A 1973-03-16 1973-03-16 Pumped storage system Expired DE2313095C2 (en)

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